슬개대퇴 통증(Patellofermoral pain, PFP)은 스포츠 의학에서 흔히 볼 수 있는 하지 병리로
여성에게 가장 흔하며 일반적 인구의 유병률은 18-35세 범위 내에서 약 12%입니다.
이 통증은 장기적으로 이어져서 기능과 활동 수준을 저하시켜서
슬개대퇴 골관절염 발병의 위험 인자로 여겨지기도 합니다.
슬개대퇴 통증은 일반적으로 둔부와 대퇴사두근의 약화로 나타나기 때문에
이에 대한 중재는 둔부 및 대퇴사두근 강화에 초점이 맞춰져있습니다.
이 근육들을 강화하기 위해서 Squat, Lunge 및 다양한 Step-down과 같은 체중 부하 운동을 적용해왔지만
이런 체중 부하 운동을 적용했을 때 둔근 및 대퇴사두근의 활동(activation)을 비교한 대부분의 연구는
건강한 사람을 대상으로 수행됐다는 한계점이 있습니다.
그래서 이번에는 PFP가 있는 여성 대상자와 일반인 여성을 대상으로 비교한 연구를 소개해드리고자 합니다.
연구목적
일반인과 PFP가 있는 여성의 weight bearing 상태에서 5가지의 운동동작을 통해 둔근(gluteal)과 대퇴사두근(quadriceps)의 활성도를 비교하는 것입니다.
연구방법
1. 대상자 (subjects)
1) 대상자 모집기준
- 18~35세중 40명의 여성 대상자(PFP가 있는 여성 20명, 통증이 없는 일반인 20명).
- 7가지 동작(계단 걷기, 무릎 꿇기, 점프, 스쿼트, 달리기, 오래 앉아있기, 대퇴사두근 수축 또는 무릎뼈 압박)에서
3개월 이상 비외상성 슬개골 통증이 있는 경우
- VAS척도에서 3점이상으로 통증이 있는 경우
2) 대상자 제외대상
- 하지 수술이력
- 인대 불안정성,
- 다른 원인의 무릎통증
- 신경학적 또는 경미한 외상성 뇌손상
2. 연구디자인
- 대상자들은 실험실에 도착 후 건강상태에 대한 설문지와, 시간운동 설문지 그리고 앞쪽 무릎 통증에 대한 설문지를
작성하였습니다.
- 실험 전에는 5분 동안 걷기와, 하지 스트레칭을 스스로하며 워밍업을 하도록 하였습니다.
- PFP를 겪는 대상자들은 스스로가 더 아픈 무릎을 선정해서 실험을 진행하였습니다.
- 정상인 대상자들은 PFP 대조군과 같은 비율이 되도록 우세와 비우세의 비율을 일치시켰습니다.
- 5가지 과제 (single leg squat(SLS), step-up, step-down, lateral step-down(LSD), lunge)를 진행하면 과제 사이에는
1분씩 휴식하였고, 초당 60회의 메트로놈을 사용하여 4초의 세트로(2초의 동심성 수축과 2초의 편심성 수축운동)
진행했습니다.
- 적절한 속도와 운동 수행능력을 보장하기위해 3번의 연습 시도를 제공하였습니다.
- VAS를 통해서 대상자의 통증을 스스로 평가하였습니다.
3. 운동중재
1. Single Leg Squat(SLS) : 팔짱을 낀 태에서 대상이 되는 다리로 서서 한쪽 다리는 90도 굴곡 시켜 뒤쪽에 위치시키고 무릎이 60도까지 굴곡(flexion)시킨 후 다시 일어나는 동작.
2. Step up : 15cm높이의 계단에 어깨 넓이로 선 상태에서 실험쪽 다리로 계단에 올라선다. 이때 무릎이 최대로 신전(extension) 돼야한다. 또한 다리로만 균형을 잡도록 실시한다.
3. Step down : 15cm높이의 계단에 실험 쪽 다리로 선 후 반대쪽 다리는 앞쪽으로 무릎이 펴지게 뺀 뒤 반대쪽 다리가 바닥에 닿을 때까지 실험쪽 다리를 굴곡시켜 계단을 내려간다.
4. Lateral Step down(LSD) : 대상자의 키의 10%가 되는 높이의 계단에서 팔짱을 끼고, 실험하는 다리로 가장자리에 서서 반대쪽 다리가 바닥에 닿을 때까지 무릎을 굽혀서 내려갔다가 돌아온다.
5. Lunge : 어깨 넓이로 선 자세에서 실험하는 다리가 앞쪽으로 위치시킨다. 이때 앞쪽까지의 거리는 앉았을 때 뒤꿈치와 무릎이 닿을 정도의 거리로 위치시킨다. 균형을 잃거나 동작을 수행하지 못한다면 다시 반복시킨다.
4. 데이터 분석
- EMG로 중둔근(GMed), 대둔근(GMax), 내측광근(VMO) 및 외측광근(VL) 활성도 수집하였습니다.
- 각 동작들에 대해서 정확한 EMG값을 측정하기 위해서 측정 자세를 통일하고, 벨트를 사용하여 저항 및 안정성을 동일 하게 부여하였습니다.
- 또한 squat 자세와 같은 움직임에서 고관절의 일정한 깊이의 동작을 확인하기 위해 Vicon Motion analysis software
를 사용하였습니다.
- 움직임 분석을 위한 4개의 반사 마커는 흉부 중앙, 요추 및 양측 허벅지 측면, 정강이 측면 측면 및 각 발의 등쪽에
배치하였습니다.
5. 통계적 분석
- Independent t-test : PFP와 건강한 인구 통계 간의 차이를 비교
- ANOVA(반복 측정 분산 분석) : 근육 활성도 간의 차이를 확인
결과 및 해석
(1) 통증
PFP가 있는 그룹은 건강한 그룹에 비해 5가지 작업 동안 무릎 통증이 더 심했지만
5가지 운동 수행하는 동안의 통증 수준에는 차이가 없었습니다.
(2) 운동별 근육 활성도
5가지 체중 부하 작업 동안 PFP와 건강한 여성 간의 근육 활성화를 비교했습니다.
두 그룹 사이의 5가지 작업에서 유사한 양의 대퇴사두근 활성화를 발견했지만 둔부에서 불일치한 점을 확인했습니다.
특히 SLS 운동시, PFP 그룹은 건강한 그룹과 비교했을 때 중둔근과 대둔근에서 더 적은 활성도를 보인 반면
Single leg squat, Step-up에서 외측광근, Step-up, Step-down, Lunge에서 내측광근, Step-up에서 중둔근과 대둔근이
건강한 그룹보다 더 큰 활성도를 보였습니다.
(3) MVIC
Escamilla et al.의 연구에 따르면 MVIC가 40%을 넘기면 근육의 근력 강화에 적합하고,
25% 이하는 지구력 운동에 적합하다고 보고하였습니다.
이에 대한 연구를 바탕으로 PFP가 있는 그룹의 중둔근과 대둔근 근력강화에 적합한 운동은
Lateral side-down과 Step-up임을 확인할 수 있습니다.
이것으로 보아 무릎 통증이 있는 대상자의 둔부 근력 강화 운동으로
Lateral step-down(LSD)과 Step-up 운동을 추천드립니다.
결론
무릎 통증이 있는 대상자의 둔부 근력 강화 운동으로 Lateral step-down(LSD)과 Step-up 운동을 추천드립니다.
[Reference] Glaviano, N. R., & Saliba, S. (2022). Differences in gluteal and quadriceps muscle activation during weight-bearing exercises between female subjects with and without patellofemoral pain. Journal of Strength and Conditioning Research, 36(1), 55-62.
원문 : https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31725556/
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